JPH05210039A - Zoom lens camera - Google Patents
- ️Fri Aug 20 1993
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はズームレンズカメラに関
し、特に高倍率化と最短撮影距離の短縮を図ったズーム
レンズに対してズーミング時のピントずれを補正するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zoom lens camera, and more particularly to correcting a focus shift during zooming for a zoom lens which has a high magnification and a shortest shooting distance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】３角測距の原理を利用した非ＴＴＬ方
式、すなわち外光アクティブ方式や外光パッシブ方式な
どの測距装置を有する自動焦点調節カメラ（以下、ＡＦ
カメラと呼ぶ）が知られている（例えば、特公昭４６−
３００１８号公報参照）。また、レンズシャッター式の
コンパクトカメラに好適なズームレンズが数多く提案さ
れており（例えば、特開平２−７３３２２号公報参
照）、上記の非ＴＴＬ方式の測距装置を有するＡＦカメ
ラに組込まれて実用化されている。2. Description of the Related Art An automatic focusing camera (hereinafter referred to as AF) having a non-TTL method utilizing the principle of triangulation, that is, an external light active method or an external light passive method.
Known as a camera (for example, Japanese Patent Publication No. 46-
(See Japanese Patent No. 30018). Further, many zoom lenses suitable for a lens shutter type compact camera have been proposed (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-73322), and are incorporated in an AF camera having the above-mentioned non-TTL type distance measuring device for practical use. Has been converted.
【０００３】この種のズームレンズでは、カメラの携帯
時の小型化を図るため、ズームレンズの被写体側の先端
から結像面（フィルム面）までの距離（以下では、この
距離をズームレンズの全長と呼ぶ）がズーミング時に大
きく変化する構成となっている。図９は、このようなズ
ームレンズのズーミングの前後の様子を示す。ズームレ
ンズは、焦点距離を変えるために光軸に沿って定められ
た方式でレンズ群を移動させる。以下では、停止してい
るものも含めて隣接して同じ動きをするレンズをまとめ
てレンズ群と呼ぶ。Ｚ１はズームレンズの第１レンズ群
であり、Ｚ２はズームレンズの第２レンズ群である。第
１レンズ群Ｚ１は焦点調節を行なうので合焦用レンズ群
とも呼ばれ、非ＴＴＬ方式の測距装置１により測定され
た被写体Ｈから結像面Ｆまでの撮影距離Ｒに従って繰り
出しまたは繰り込まれ、結像面Ｆに鮮明な被写体像が結
像されるように自動焦点調節が行なわれる。なお撮影距
離Ｒは、実際には、測距装置１により測定された測距装
置１から被写体Ｈまでの距離に、測距装置１から結像面
Ｆまでのカメラ固有の距離を加算して求められる。In this type of zoom lens, in order to reduce the size of the camera when it is carried, the distance from the subject-side end of the zoom lens to the image plane (film surface) (hereinafter, this distance is referred to as the total length of the zoom lens). Is called) is configured to change significantly during zooming. FIG. 9 shows a state before and after such zoom lens zooming. The zoom lens moves the lens group in a predetermined manner along the optical axis to change the focal length. In the following, lenses that move in the same way, including those that are stopped, are collectively called a lens group. Z1 is a first lens group of the zoom lens, and Z2 is a second lens group of the zoom lens. The first lens group Z1 is also referred to as a focusing lens group because it performs focus adjustment, and is extended or retracted according to the photographing distance R from the subject H to the image formation plane F measured by the non-TTL distance measuring device 1. The automatic focus adjustment is performed so that a clear subject image is formed on the image plane F. Note that the shooting distance R is actually obtained by adding the camera-specific distance from the distance measuring device 1 to the image plane F to the distance from the distance measuring device 1 measured by the distance measuring device 1 to the subject H. Be done.
【０００４】ズームレンズのズーミングの前後で撮影距
離Ｒが一定であってもズームレンズの全長がｌ１からｌ
２へ変化するため、ズームレンズの先端Ｚｆから被写体
Ｈまでの距離はｄ１からｄ２へ変化する。今、ズーミン
グの前後で第１レンズ群Ｚ１の合焦のための繰り出し量
が同じであったとすると、ズームレンズの先端Ｚｆから
被写体Ｈまでの距離がズーミングの前後でｄ１からｄ２
へ変化するので、ズーミング前に合焦していてもズーミ
ング後にピントずれが発生する。従来、このズーミング
にともなうピントずれは焦点深度内に納っており、特別
なピント補正をしなくても実質的にピントのあった写真
が得られている。Even if the shooting distance R is constant before and after zooming of the zoom lens, the total length of the zoom lens is from 1 to 1
The distance from the tip Zf of the zoom lens to the subject H changes from d1 to d2 because the distance changes to 2. Now, assuming that the amount of extension of the first lens unit Z1 for focusing is the same before and after zooming, the distance from the tip Zf of the zoom lens to the subject H is from d1 to d2 before and after zooming.
However, even if the subject is in focus before zooming, defocus occurs after zooming. Conventionally, the focus shift due to this zooming is contained within the depth of focus, and a photograph that is substantially in focus can be obtained without special focus correction.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、近年ますま
すズームレンズの高倍率化や、最短撮影距離の短縮化が
望まれており、それらを達成しようとすると上述したピ
ントずれ量が焦点深度を越えてしまい、無視できなくな
るという問題がある。By the way, in recent years, it has been desired to increase the zoom lens magnification and shorten the shortest shooting distance. In order to achieve these, the above-mentioned focus shift amount exceeds the depth of focus. There is a problem that it can not be ignored.
【０００６】この問題を解決するために、例えば特開昭
５７−１７７１１６号公報で提案されているズーミング
の前後で全長が変らないズームレンズを採用することが
考えられる。しかし、このズームレンズは携帯時のため
の伸縮が困難であり、コンパクトカメラには不向きであ
る。In order to solve this problem, it is conceivable to employ a zoom lens proposed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 57-177116, whose total length does not change before and after zooming. However, this zoom lens is difficult to expand and contract for carrying, and is not suitable for a compact camera.
【０００７】また上記の問題を解決するための別の方法
として、従来は結像面に対して固定されていた非ＴＴＬ
方式の測距装置を、ズーミング時に最も被写体側にある
合焦用レンズ群と一体で移動することが考えられる。図
１０はこの様子を示す。この方法によれば、非ＴＴＬ方
式の測距装置１Ａによる測距値ｄ０に対してズーミング
の前後のズームレンズの先端Ｚｆから被写体Ｈまでの距
離ｄ３，ｄ４が等しくなり、この結果、上述したような
ピントずれは発生しない。しかしこの方法では、非ＴＴ
Ｌ方式の測距装置１Ａをズームレンズの先端Ｚｆと一体
で移動しなければならず、そのために必要な機構部分に
よるカメラの大型化を招いて上述した方法と同様にコン
パクトカメラには不向きである。As another method for solving the above problem, a non-TTL method which is conventionally fixed to the image plane is used.
It is conceivable that the distance measuring device of the system is moved integrally with the focusing lens group that is closest to the subject during zooming. FIG. 10 shows this state. According to this method, the distances d3 and d4 from the tip Zf of the zoom lens before and after zooming to the subject H are equal to the distance measurement value d0 by the non-TTL distance measuring apparatus 1A, and as a result, as described above. No significant focus shift occurs. However, with this method, non-TT
The L-type distance measuring device 1A must be moved integrally with the tip Zf of the zoom lens, and the mechanical portion required for this purpose causes the camera to become large, which is not suitable for a compact camera as in the method described above. ..
【０００８】本発明の目的は、ズームレンズの高倍率化
や最短撮影距離の短縮化にともなって発生するズーミン
グ時のピントずれを補正するコンパクトなズームレンズ
カメラを提供することにある。It is an object of the present invention to provide a compact zoom lens camera which corrects a focus shift during zooming which occurs as the zoom lens has a higher magnification and the shortest shooting distance is shortened.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
１に対応づけて請求項１の発明を説明すると、請求項１
の発明は、焦点調節を行なうための合焦用レンズ群１０
０を最も被写体側に備えたズームレンズ１０１を有し、
最も被写体側に配置された合焦用レンズ群から結像面ま
での距離がズーミングによって変化するズームレンズカ
メラに適用される。そして、被写体から結像面までの撮
影距離を測定する測距手段１０２と、ズームレンズ１０
１の設定された焦点距離を検出する焦点距離検出手段１
０３と、撮影距離と焦点距離とに基づいて合焦用レンズ
群１００の繰り出し量を演算する演算手段１０４と、繰
り出し量に従って合焦用レンズ群１００を駆動するレン
ズ駆動手段１０５とを有し、これにより、上記目的を達
成する。クレーム対応図である図２に対応づけて請求項
２の発明を説明すると、請求項２の発明は、焦点調節を
行なうための合焦用レンズ群２００を最も被写体側に備
えたズームレンズ２０１を有し、最も被写体側に配置さ
れた合焦用レンズ群から結像面までの距離がズーミング
によって変化するズームレンズカメラに適用される。そ
して、被写体から結像面までの撮影距離を測定する測距
手段２０２と、最も被写体側に配置された合焦用レンズ
群の先端から結像面までの距離であるレンズ全長を検出
するレンズ全長検出手段２０３と、撮影距離とレンズ全
長とに基づいて合焦用レンズ群２００の繰り出し量を演
算する演算手段２０４と、繰り出し量に従って合焦用レ
ンズ群２００を駆動するレンズ駆動手段２０５とを有
し、これにより、上記目的を達成する。The invention according to claim 1 will be described with reference to FIG. 1 which is a claim correspondence diagram.
Of the invention is a focusing lens group 10 for performing focus adjustment.
Having a zoom lens 101 with 0 closest to the subject,
It is applied to a zoom lens camera in which the distance from the focusing lens group arranged closest to the subject side to the image forming surface changes due to zooming. Then, the distance measuring unit 102 that measures the shooting distance from the subject to the image plane and the zoom lens 10
Focal length detecting means 1 for detecting the set focal length of 1
03, a calculation means 104 for calculating the amount of extension of the focusing lens group 100 based on the shooting distance and the focal length, and a lens drive means 105 for driving the focusing lens group 100 according to the amount of extension. This achieves the above object. The invention of claim 2 will be described with reference to FIG. 2, which is a claim correspondence diagram. In the invention of claim 2, a zoom lens 201 having a focusing lens group 200 for focus adjustment on the most object side is provided. The present invention is applied to a zoom lens camera in which the distance from the focusing lens group disposed closest to the subject to the image forming surface changes due to zooming. Then, the distance measuring means 202 for measuring the shooting distance from the subject to the image plane and the total lens length for detecting the total lens length which is the distance from the tip of the focusing lens group arranged closest to the subject to the image plane. A detection unit 203, a calculation unit 204 that calculates the amount of extension of the focusing lens group 200 based on the shooting distance and the total length of the lens, and a lens drive unit 205 that drives the focusing lens group 200 according to the amount of extension. By doing so, the above object is achieved.
【００１０】[0010]
【作用】図３に示す２群構成のズームレンズを例に上げ
て作用を説明する。説明を分りやすくするため、このズ
ームレンズの合焦用レンズ群である第１レンズ群Ｚ１は
図示のような薄肉レンズであるとし、正または負の焦点
距離を有するものとする。今、第１レンズ群Ｚ１の焦点
距離をｆ１、無限遠合焦時の第１レンズ群Ｚ１の位置か
ら被写体Ｈまでの距離をｄ、そのときの合焦のための第
１レンズ群Ｚ１の繰り出し量をΔとすると、これらの間
には次のような関係がある。 ｆ１2＝Δ（ｄ−ｆ１−Δ） Δ＝ｆ１2／（ｄ−ｆ１−Δ） ・・・（１） ここで、一般に距離ｄは繰り出し量Δに比べて非常に大
きい値となるので、繰り出し量Δは、 Δ≒ｆ１2／（ｄ−ｆ１） ・・・（２） さらに、第１レンズ群Ｚ１の焦点距離ｆ１はズームレン
ズの固有の定数であるから、繰り出し量Δは距離ｄの関
数Ｆ1として表される。 Δ＝Ｆ1（ｄ） ・・・（３） また、このときの被写体Ｈから結像面Ｆまでの撮影距離
をＲとし、第１レンズ群Ｚ１の先端から結像面Ｆまでの
ズームレンズの全長をｌとすると、ｄ＝Ｒ−ｌであるか
ら、繰り出し量Δは撮影距離Ｒとズームレンズ全長ｌと
の関数Ｆ2として表される。 Δ＝Ｆ2（Ｒ，ｌ） ・・・（４）The operation of the zoom lens having the two-group structure shown in FIG. 3 will be described as an example. For the sake of clarity, it is assumed that the first lens group Z1 which is a focusing lens group of this zoom lens is a thin lens as shown in the drawing and has a positive or negative focal length. Now, the focal length of the first lens group Z1 is f1, the distance from the position of the first lens group Z1 at the time of focusing at infinity to the subject H is d, and the first lens group Z1 for focusing at that time is extended. If the quantity is Δ, there is the following relationship between them. f1 2 = Δ (d−f1−Δ) Δ = f1 2 / (d−f1−Δ) (1) Here, in general, the distance d is a very large value compared to the delivery amount Δ, The extension amount Δ is Δ≈f1 2 / (d−f1) (2) Furthermore, since the focal length f1 of the first lens group Z1 is a constant specific to the zoom lens, the extension amount Δ is equal to the distance d. It is represented as a function F 1 . Δ = F 1 (d) (3) Further, the shooting distance from the subject H to the image forming plane F at this time is R, and the zoom lens from the tip of the first lens group Z1 to the image forming plane F is If the total length is 1, then d = R-1, and therefore the amount of extension Δ is expressed as a function F 2 of the shooting distance R and the total length 1 of the zoom lens. Δ = F 2 (R, l) (4)
【００１１】次に、ズームレンズの全長ｌはズームレン
ズ全系の焦点距離ｆの関数Ｆ3であり、 ｌ＝Ｆ3（ｆ） ・・・（５） で表される。（４），（５）式から次式が導かれる。 Δ＝Ｆ4（Ｒ，ｆ） ・・・（６） すなわち、繰り出し量Δは撮影距離Ｒとズームレンズ全
系の焦点距離ｆとの関数Ｆ4として表される。Next, the total length 1 of the zoom lens is a function F 3 of the focal length f of the entire zoom lens system and is represented by l = F 3 (f) (5). The following equation is derived from the equations (4) and (5). Δ = F 4 (R, f) (6) That is, the extension amount Δ is expressed as a function F 4 of the shooting distance R and the focal length f of the entire zoom lens system.
【００１２】請求項１では、演算手段１０４により、測
距手段１０２で測定された撮影距離Ｒと焦点距離検出手
段１０３で検出されたズームレンズ１０１の焦点距離ｆ
とに基づいて、上記（６）式により合焦レンズ群（第１
レンズ群）Ｚ１の繰り出し量Δが演算され、レンズ駆動
手段１０５により、演算された繰り出し量Δに従って合
焦用レンズ群（第１レンズ群）Ｚ１が駆動され、焦点調
節が行なわれる。これによって、ズーミングにともなう
ピントずれが発生しない。また請求項２では、演算手段
２０４により、測距手段２０２で測定された撮影距離Ｒ
とレンズ全長検出手段２０３で検出されたズームレンズ
２０１の全長ｌとに基づいて、上記（４）式により合焦
レンズ群（第１レンズ群）Ｚ１の繰り出し量Δが演算さ
れ、レンズ駆動手段２０５により、演算された繰り出し
量Δに従って合焦用レンズ群（第１レンズ群）Ｚ１が駆
動され、焦点調節が行なわれる。これによって、ズーミ
ングにともなうピントずれが発生しない。According to the first aspect of the present invention, the calculating means 104 causes the photographing distance R measured by the distance measuring means 102 and the focal length f of the zoom lens 101 detected by the focal length detecting means 103.
And the focusing lens group (first
The amount of extension Δ of the lens group) Z1 is calculated, and the lens driving means 105 drives the focusing lens group (first lens group) Z1 in accordance with the calculated amount of extension Δ to perform focus adjustment. As a result, a focus shift due to zooming does not occur. Further, in claim 2, the photographing distance R measured by the distance measuring means 202 by the calculating means 204.
And the total length 1 of the zoom lens 201 detected by the lens total length detecting means 203, the amount of extension Δ of the focusing lens group (first lens group) Z1 is calculated by the above equation (4), and the lens driving means 205. Thus, the focusing lens group (first lens group) Z1 is driven in accordance with the calculated amount of extension Δ, and focus adjustment is performed. As a result, a focus shift due to zooming does not occur.
【００１３】[0013]
【実施例】【Example】
−第１の実施例− 次に、ズームレンズがカメラ本体に内蔵されたコンパク
トカメラに本発明を応用した第１の実施例を説明する。
図４は第１の実施例の構成を示す。カメラ本体１０に
は、図９に示すように、ズームレンズの最も被写体側に
焦点調節を行なうための合焦用レンズ群Ｚ１を有したズ
ームレンズ１１が内蔵される。またカメラ本体１０に
は、マイクロコンピュータおよびその周辺部品から構成
される制御回路１２が内蔵されており、カメラ全体のシ
ーケンス制御や種々の演算を行なうとともに、後述する
制御プログラムを実行して合焦レンズ群Ｚ１の繰り出し
量Δの演算および合焦レンズ群Ｚ１の駆動制御を行な
う。First Example Next, a first example in which the present invention is applied to a compact camera in which a zoom lens is built in a camera body will be described.
FIG. 4 shows the configuration of the first embodiment. As shown in FIG. 9, the camera body 10 incorporates a zoom lens 11 having a focusing lens group Z1 for performing focus adjustment on the most object side of the zoom lens. Further, the camera body 10 has a control circuit 12 including a microcomputer and its peripheral components built therein, which performs sequence control of the entire camera and various calculations and executes a control program described later to execute a focusing lens. Calculation of the extension amount Δ of the group Z1 and drive control of the focusing lens group Z1 are performed.
【００１４】この制御回路１２には、測距装置１３、測
光装置１４、焦点距離検出装置１５およびスイッチ１
６，１７が接続される。測距装置１３は、外光アクティ
ブ方式や外光パッシブ方式などの非ＴＴＬ方式の測距装
置であり、被写体Ｈからズームレンズ１１の結像面（フ
ィルム面）Ｆまでの撮影距離Ｒを測定する。測光装置１
４は被写界を測光して輝度を検出し、焦点距離検出装置
１５はズームレンズ１１の全系の焦点距離ｆを検出す
る。なお、ズームレンズ１１の焦点距離ｆはエンコーダ
ーなどによりズームレンズ１１の位置を検出して算出さ
れる。さらにスイッチ１６は、不図示のシャッターレリ
ーズボタンの半押し時にオンして制御回路１２へ半押し
信号を伝送し、スイッチ１７は、同ボタンの全押し時に
オンして制御回路１２へ全押し信号を伝送する。制御回
路１２には、さらに、レンズ駆動装置１８およびシャッ
ター装置１９が接続される。レンズ駆動装置１８は制御
回路１２で演算された繰り出し量Δに従ってズームレン
ズ１１の合焦用レンズ群Ｚ１を駆動し、焦点調節を行な
う。またシャッター装置１９は、制御回路１２からのレ
リーズ信号に従って結像面Ｆに配置された不図示の撮影
フィルムに露光を行なう。The control circuit 12 includes a distance measuring device 13, a photometric device 14, a focal length detecting device 15 and a switch 1.
6, 17 are connected. The distance measuring device 13 is a non-TTL type distance measuring device such as an external light active type or an external light passive type, and measures a shooting distance R from the subject H to the image forming surface (film surface) F of the zoom lens 11. .. Photometric device 1
Reference numeral 4 measures the field to detect the brightness, and the focal length detection device 15 detects the focal length f of the entire system of the zoom lens 11. The focal length f of the zoom lens 11 is calculated by detecting the position of the zoom lens 11 with an encoder or the like. Further, the switch 16 is turned on when the shutter release button (not shown) is half-pressed to transmit a half-press signal to the control circuit 12, and the switch 17 is turned on when the button is fully pressed to send the full-press signal to the control circuit 12. To transmit. A lens driving device 18 and a shutter device 19 are further connected to the control circuit 12. The lens driving device 18 drives the focusing lens group Z1 of the zoom lens 11 according to the extension amount Δ calculated by the control circuit 12 to perform focus adjustment. Further, the shutter device 19 exposes a photographic film (not shown) arranged on the image plane F in accordance with a release signal from the control circuit 12.
【００１５】図５は制御回路１２で実行される制御プロ
グラムを示すフローチャートである。このフローチャー
トにより、第１の実施例の動作を説明する。制御回路１
２は、不図示の電源スイッチが投入されるとこの制御プ
ログラムの実行を開始する。実行開始後のステップＳ１
において、スイッチ１６によりシャッターレリーズボタ
ンが半押しされたか否かを判別し、半押しされるとステ
ップＳ２へ進む。ステップＳ２で測距装置１３により撮
影距離Ｒを測定し、続くステップＳ３で焦点距離検出装
置１５によりズームレンズ１１の焦点距離ｆを検出す
る。そしてステップＳ４において、撮影距離Ｒとズーム
レンズ１１の焦点距離ｆとに基づいて上述した（６）式
により合焦用レンズ群Ｚ１の繰り出し量Δを演算する。
次に、ステップＳ５で測光装置１４により被写体輝度を
検出し、続くステップＳ６でスイッチ１７によりシャッ
ターレリーズボタンが全押しされたか否かを判別する。
シャッターレリーズボタンが全押しされたらステップＳ
７へ進み、そうでなければステップＳ１へ戻る。ステッ
プＳ７では、レンズ駆動装置１８によりズームレンズ１
１の合焦用レンズ群Ｚ１を繰り出し量Δだけ駆動し、被
写体に合焦させる。続くステップＳ８でシャッター装置
１９を制御してレリーズ動作を行ない、プログラムの実
行を終了する。FIG. 5 is a flow chart showing a control program executed by the control circuit 12. The operation of the first embodiment will be described with reference to this flowchart. Control circuit 1
No. 2 starts executing this control program when a power switch (not shown) is turned on. Step S1 after starting execution
At, it is determined whether or not the shutter release button is half-pushed by the switch 16, and if it is half-pushed, the process proceeds to step S2. In step S2, the distance measuring device 13 measures the shooting distance R, and in the subsequent step S3, the focal length detecting device 15 detects the focal length f of the zoom lens 11. Then, in step S4, the extension amount Δ of the focusing lens group Z1 is calculated based on the shooting distance R and the focal length f of the zoom lens 11 by the above-described equation (6).
Next, in step S5, the photometric device 14 detects the subject brightness, and in subsequent step S6, it is determined whether or not the shutter release button has been fully pressed by the switch 17.
When the shutter release button is pressed all the way down, step S
7. If not, return to step S1. In step S7, the zoom lens 1 is driven by the lens driving device 18.
The first focusing lens group Z1 is driven by the extension amount Δ to focus on the subject. In a succeeding step S8, the shutter device 19 is controlled to perform the release operation, and the execution of the program is ended.
【００１６】ここで、繰り出し量Δの算出について具体
的に説明する。図６は正負２群で構成されたズームレン
ズを示す。図において、合焦用レンズ群である第１レン
ズ群Ｚ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｚ２の焦点距
離をｆ２、第１レンズ群Ｚ１の前側主点をＨ1、同レン
ズ群Ｚ１の後側主点をＨ1’、第２レンズ群Ｚ２の前側
主点をＨ2、同レンズ群Ｚ２の後側主点をＨ2’とする。
また、第１レンズ群Ｚ１の後側主点Ｈ1’から第２レン
ズ群Ｚ２の前側主点Ｈ2までの距離を群間隔ｅとし、第
１レンズ群Ｚ１の前側主点Ｈ1から結像面Ｆまでの距離
をズームレンズの全長ｌとし、さらに、第２レンズ群Ｚ
２の後側主点Ｈ2’から結像面Ｆまでの距離をバックフ
ォーカスＢｆとし、ズームレンズの全系の焦点距離をｆ
とすると、群間隔ｅは、 ｅ＝ｆ１・ｆ２・（１／ｆ１＋１／ｆ２−１／ｆ） ・・・（７） であり、さらにバックフォーカスＢｆは、 Ｂｆ＝ｆ−（ｆ／ｆ１）・ｅ ・・・（８） である。また、全長ｌは、 ｌ＝ｋ１＋ｅ＋ｋ２＋Ｂｆ ・・・（９） ここで、ｋ１は第１レンズ群Ｚ１の主点間距離、ｋ２は
第２レンズ群Ｚ２の主点間距離である。（９）式に
（７），（８）式を代入すると、全長ｌは、 ｌ＝−（ｆ２／ｆ１）・ｆ＋（２・ｆ２＋ｆ１＋ｋ１＋ｋ２）−ｆ１・ｆ２ ／ｆ ・・・（１０） となる。ここで、 −（ｆ２／ｆ１）＝Ｊ ２・ｆ２＋ｆ１＋ｋ１＋ｋ２＝Ｋ −ｆ１・ｆ２＝Ｌ とすれば、Ｊ，Ｋ，Ｌは各ズームレンズに固有の定数で
あり、従って全長ｌは、 ｌ＝Ｊ・ｆ＋Ｋ＋Ｌ・（１／ｆ） ・・・（１１） で表される。また、上述したように第１レンズ群Ｚ１か
ら被写体Ｈまでの距離ｄは、撮影距離Ｒからズームレン
ズ全長ｌを差し引いたものであり（ｄ＝Ｒ−ｌ）、
（２）式から繰り出し量Δは、 Δ＝ｆ１2／（Ｒ−ｌ−ｆ１） ・・・（１２） で表され、Ｒ》（ｌ＋ｆ１）であるから、 Δ≒ｆ１2・（１／Ｒ＋（ｌ＋ｆ１）／Ｒ2） ・・・（１３） と展開できる。（１１），（１３）式より、繰り出し量
Δは次式で表される。 Δ＝ｆ１2／Ｒ＋ｆ１2（Ｊ・ｆ＋Ｋ＋ｆ１＋Ｌ・（１／ｆ））／Ｒ2 ・・・（１４）Here, the calculation of the delivery amount Δ will be specifically described. FIG. 6 shows a zoom lens composed of two groups, positive and negative. In the figure, the focal length of the first lens unit Z1 which is the focusing lens unit is f1, the focal length of the second lens unit Z2 is f2, the front principal point of the first lens unit Z1 is H 1 , and the same lens unit Z1 The rear principal point is H 1 ′, the front principal point of the second lens group Z 2 is H 2 , and the rear principal point of the same lens group Z 2 is H 2 ′.
Further, the distance from the rear principal point H 1 'of the first lens group Z1 to the front principal point H 2 of the second lens group Z2 is a group interval e, and an image is formed from the front principal point H 1 of the first lens group Z1. The distance to the surface F is the total length 1 of the zoom lens, and the second lens group Z
2, the distance from the rear principal point H2 'to the image plane F is the back focus Bf, and the focal length of the entire zoom lens system is f.
Then, the group interval e is e = f1 · f2 · (1 / f1 + 1 / f2-1 / f) (7), and the back focus Bf is Bf = f− (f / f1) · e ... (8). Further, the total length 1 is l = k1 + e + k2 + Bf (9) where k1 is the distance between the principal points of the first lens group Z1 and k2 is the distance between the principal points of the second lens group Z2. Substituting the equations (7) and (8) into the equation (9), the total length l becomes l =-(f2 / f1) .f + (2.f2 + f1 + k1 + k2) -f1.f2 / f ... (10) .. Here, if − (f2 / f1) = J 2 · f2 + f1 + k1 + k2 = K −f1 · f2 = L, then J, K, and L are constants unique to each zoom lens, and therefore the total length l is l = J -F + K + L- (1 / f) ... (11) Further, as described above, the distance d from the first lens group Z1 to the subject H is obtained by subtracting the total length 1 of the zoom lens from the shooting distance R (d = R-1),
From the equation (2), the payout amount Δ is represented by Δ = f1 2 / (R−1−f1) (12), and R >> (l + f1), so Δ≈f1 2 · (1 / R + It can be expanded to (l + f1) / R 2 ) (13). From the expressions (11) and (13), the feed amount Δ is represented by the following expression. Δ = f1 2 / R + f1 2 (J · f + K + f1 + L · (1 / f)) / R 2 (14)
【００１７】（１４）式を制御回路１２のＲＯＭなどに
記憶させておき、測距装置１３で測定された撮影距離Ｒ
と焦点距離検出装置１５で検出されたズームレンズの焦
点距離ｆとに基づいて、合焦用レンズ群である第１レン
ズ群Ｚ１の繰り出し量Δを演算する。なお、算出された
繰り出し量Δはフォーカシングモータの駆動パルス量に
変換され、フォーカシングモータの駆動信号としてレン
ズ駆動装置１８へ出力される。レンズ駆動装置１８はこ
の駆動パルス量だけフォーカシングモータを駆動し、結
像面Ｆ上に鮮明な被写体像を結像させる。The equation (14) is stored in the ROM of the control circuit 12, and the photographing distance R measured by the distance measuring device 13 is stored.
Based on the focal length f of the zoom lens detected by the focal length detection device 15, the extension amount Δ of the first lens group Z1 which is the focusing lens group is calculated. The calculated amount of extension Δ is converted into a driving pulse amount of the focusing motor and output to the lens driving device 18 as a driving signal of the focusing motor. The lens driving device 18 drives the focusing motor by the driving pulse amount to form a clear subject image on the image forming plane F.
【００１８】また、図６に示す正負２群構成のズームレ
ンズであって、第１レンズ群Ｚ１の前群だけを繰り出し
てフォーカシングを行なうズームレンズ（例えば、特開
平１−１８９６２０号公報参照）の場合には、第１レン
ズ群Ｚ１の前群の焦点距離をｆFとすると、上記（１
２）式の代りに、 Δ＝ｆF 2／（Ｒ−ｌ−ｆF） ・・・（１５） さらに、上記（１４）式の代りに、 Δ＝ｆF 2／Ｒ＋ｆF 2（Ｊ・ｆ＋Ｋ＋ｆF＋Ｌ・（１／ｆ））／Ｒ2 ・・・（１６） を用いて繰り出し量Δを算出すればよい。A zoom lens having a positive / negative two-group structure shown in FIG. 6, which is a zoom lens for focusing only the front group of the first lens group Z1 (for example, see Japanese Patent Laid-Open No. 1-189620). In this case, if the focal length of the front group of the first lens group Z1 is f F , then (1
Instead of the equation (2), Δ = f F 2 / (R−f− F ) (15) Further, instead of the equation (14), Δ = f F 2 / R + f F 2 (J · The feed amount Δ may be calculated using f + K + f F + L · (1 / f)) / R 2 (16).
【００１９】このように、撮影距離Ｒとズームレンズ１
１の焦点距離ｆを検出し、それらの検出値に基づいてズ
ームレンズ１１の合焦用レンズ群Ｚ１の繰り出し量Δを
演算し、合焦用レンズ群Ｚ１を駆動するようにしたの
で、ズーミング時のピントずれ量が補正され、ズームレ
ンズの高倍率化や最短撮影距離の短縮化が図れる。Thus, the photographing distance R and the zoom lens 1
The focal length f of No. 1 is detected, the amount of extension Δ of the focusing lens group Z1 of the zoom lens 11 is calculated based on the detected values, and the focusing lens group Z1 is driven. The amount of out-of-focus is corrected, and the zoom lens can have a high magnification and the shortest shooting distance can be shortened.
【００２０】なお、上記第１の実施例では、撮影距離Ｒ
とズームレンズ１１の焦点距離ｆとを検出して（６）式
により合焦用レンズ群Ｚ１の繰り出し量Δを演算する例
を示しが、焦点距離ｆの代りにズームレンズ１１の被写
体側の先端から結像面Ｆまでの距離、すなわちズームレ
ンズ１１の全長ｌを検出し、この全長ｌと撮影距離Ｒと
に基づいて（４）式により合焦用レンズ群Ｚ１の繰り出
し量Δを演算してもよい。この場合、全長ｌはズームレ
ンズ１１にエンコーダーなどを設けて検出すればよい。In the first embodiment, the shooting distance R
The following is an example in which the moving amount Δ of the focusing lens group Z1 is calculated by the expression (6) by detecting the focal length f of the zoom lens 11 and the focal length f of the zoom lens 11. The distance from the image plane F to the image plane F, that is, the total length 1 of the zoom lens 11 is detected, and the amount of extension Δ of the focusing lens group Z1 is calculated by the equation (4) based on the total length 1 and the shooting distance R. Good. In this case, the total length 1 may be detected by providing the zoom lens 11 with an encoder or the like.
【００２１】−第２の実施例− 次に、ズームレンズまたは通常の撮影レンズが交換可能
なカメラに本発明を応用した第２の実施例を説明する。
図７は第２の実施例の構成を示す。なお、図４に示す第
１の実施例の構成と同様な機器に対しては同符号を付し
て相違点を中心に説明する。カメラ本体２０には、図９
に示すように、ズームレンズの最も被写体側に焦点調節
を行なうための合焦用レンズ群Ｚ１を有したズームレン
ズ２１が装着される。またカメラ本体２０には、マイク
ロコンピュータおよびその周辺部品から構成される制御
回路２２が内蔵されており、カメラ全体のシーケンス制
御や種々の演算を行なうとともに、後述する制御プログ
ラムを実行して合焦レンズ群Ｚ１の繰り出し量Δの演算
および合焦レンズ群Ｚ１の駆動制御を行なう。さらに、
ズームレンズ２１にもレンズに関する情報を記憶し、必
要に応じてそれらの情報をカメラ本体２０の制御回路２
２へ伝送するマイクロコンピュータから成る制御回路２
３が内蔵されている。Second Embodiment Next, a second embodiment in which the present invention is applied to a camera in which a zoom lens or a normal photographing lens can be replaced will be described.
FIG. 7 shows the configuration of the second embodiment. It should be noted that devices similar to those in the configuration of the first embodiment shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals, and differences will be mainly described. As shown in FIG.
As shown in, the zoom lens 21 having the focusing lens group Z1 for performing focus adjustment is attached to the most object side of the zoom lens. Further, the camera body 20 has a control circuit 22 including a microcomputer and its peripheral components built therein, which performs sequence control of the entire camera and various calculations and executes a control program described later to execute a focusing lens. Calculation of the extension amount Δ of the group Z1 and drive control of the focusing lens group Z1 are performed. further,
Information about the lens is also stored in the zoom lens 21, and if necessary, the information is stored in the control circuit 2 of the camera body 20.
Control circuit 2 consisting of a microcomputer transmitting to 2
3 is built in.
【００２２】制御回路２３が記憶している情報の中に
は、ズームレンズが本発明に該当するものか否か、すな
わち、ズームレンズの最も被写体側に焦点調節を行なう
ための合焦用レンズ群を有し、ズーミングによって合焦
用レンズ群から結像面Ｆまでのズームレンズ全長が変化
するズームレンズであるか否かの情報Ｉが含まれる。カ
メラ本体２０の制御回路２２は、ズームレンズ２１がカ
メラ本体２０へ装着されたときに、ズームレンズ２１内
の制御回路２３から情報Ｉを入力し、本発明に該当する
ズームレンズ２１であるか否かを判断する。すなわち、
ズームレンズの最も被写体側に焦点調節を行なう合焦用
レンズ群を有し、ズーミングによって合焦用レンズ群か
ら結像面までの距離が変化するズームレンズであれば、
撮影距離Ｒとズームレンズ２１の全系の焦点距離ｆとに
基づいて上述したように合焦レンズ群の繰り出し量Δを
算出し、本発明に該当しないレンズであれば、従来通り
に撮影距離Ｒに基づいて合焦レンズ群の繰り出し量Δ’
を算出する。The information stored in the control circuit 23 indicates whether or not the zoom lens corresponds to the present invention, that is, the focusing lens group for performing focus adjustment on the most object side of the zoom lens. And information I indicating whether the zoom lens is a zoom lens in which the total length of the zoom lens from the focusing lens group to the image formation plane F changes due to zooming. The control circuit 22 of the camera body 20 inputs the information I from the control circuit 23 in the zoom lens 21 when the zoom lens 21 is attached to the camera body 20, and determines whether the zoom lens 21 corresponds to the present invention. To judge. That is,
If the zoom lens has a focusing lens group that performs focus adjustment on the most object side of the zoom lens, and the distance from the focusing lens group to the image plane changes by zooming,
Based on the shooting distance R and the focal length f of the entire system of the zoom lens 21, the extension amount Δ of the focusing lens group is calculated as described above, and if the lens does not correspond to the present invention, the shooting distance R is as usual. Based on the amount of extension of the focusing lens group Δ '
To calculate.
【００２３】図８は制御回路２２で実行される制御プロ
グラムを示すフローチャートである。このフローチャー
トにより、第２の実施例の動作を説明する。制御回路２
２は、不図示の電源スイッチが投入されるとこの制御プ
ログラムの実行を開始する。実行開始後のステップＳ１
１において、スイッチ１６によりシャッターレリーズボ
タンが半押しされたか否かを判別し、半押しされるとス
テップＳ１２へ進む。ステップＳ１２で測距装置１３に
より撮影距離Ｒを測定し、続くステップＳ１３でズーム
レンズが上述した本発明に該当するものであり、ズーミ
ング時のピントずれを補正する必要があるか否かを判別
する。ピントずれを必要とする本発明に該当するズーム
レンズ２１であればステップＳ１４へ進み、そうでなけ
ればステップＳ１６へ進む。ステップＳ１４では、焦点
距離検出装置１５によりズームレンズ２１の焦点距離ｆ
を検出し、続くステップＳ１５で、撮影距離Ｒとズーム
レンズ２１の焦点距離ｆとに基づいて上述したように合
焦レンズ群Ｚ１の繰り出し量Δを演算する。そしてステ
ップＳ１７で測光装置１４により被写体輝度を測定し、
ステップＳ１８へ進む。一方、ステップＳ１６では、本
発明に該当するズームレンズ２１ではないので、従来と
同様の方法で撮影距離Ｒに基づき合焦レンズ群Ｚ１の繰
り出し量Δ’を演算し、ステップＳ１７へ進む。ステッ
プＳ１７で測光装置１４により被写体輝度を測定し、ス
テップＳ１８へ進む。ステップＳ１８でスイッチ１７に
よりシャッターレリーズボタンが全押しされたか否かを
判別し、全押しされたらステップＳ１９へ進み、そうで
なければステップＳ１１へ戻る。ステップＳ１９でレン
ズ駆動装置１８によりズームレンズ２１の合焦用レンズ
群Ｚ１を繰り出し量Δ、またはΔ’だけ駆動し、被写体
に合焦させる。続くステップＳ２０でシャッター装置１
９を制御してレリーズ動作を行ない、プログラムの実行
を終了する。FIG. 8 is a flow chart showing a control program executed by the control circuit 22. The operation of the second embodiment will be described with reference to this flowchart. Control circuit 2
No. 2 starts executing this control program when a power switch (not shown) is turned on. Step S1 after starting execution
In 1, it is determined whether or not the shutter release button has been half-pushed by the switch 16, and if it is half-pushed, the process proceeds to step S12. In step S12, the distance measuring device 13 measures the photographing distance R, and in the following step S13, it is determined whether or not the zoom lens corresponds to the present invention described above, and it is necessary to correct the focus shift during zooming. .. If it is the zoom lens 21 according to the present invention that requires a focus shift, the process proceeds to step S14, and if not, the process proceeds to step S16. In step S14, the focal length detecting device 15 causes the focal length f of the zoom lens 21 to f.
In step S15, the moving amount Δ of the focusing lens group Z1 is calculated based on the shooting distance R and the focal length f of the zoom lens 21 as described above. Then, in step S17, the subject brightness is measured by the photometric device 14,
It proceeds to step S18. On the other hand, in step S16, since the zoom lens 21 does not correspond to the present invention, the amount of extension Δ ′ of the focusing lens group Z1 is calculated based on the photographing distance R by the same method as in the related art, and the process proceeds to step S17. In step S17, the subject brightness is measured by the photometric device 14, and the process proceeds to step S18. In step S18, it is determined whether or not the shutter release button has been fully pressed by the switch 17, and if fully pressed, the process proceeds to step S19. If not, the process returns to step S11. In step S19, the lens driving device 18 drives the focusing lens group Z1 of the zoom lens 21 by the extension amount Δ or Δ ′ to focus on the subject. In subsequent step S20, the shutter device 1
The release operation is performed by controlling 9 to end the execution of the program.
【００２４】このように、撮影距離Ｒとズームレンズ２
１の焦点距離ｆを検出し、それらの検出値に基づいてズ
ームレンズ２１の合焦用レンズ群Ｚ１の繰り出し量Δを
演算し、合焦用レンズ群Ｚ１を駆動するようにしたの
で、ズーミング時のピントずれ量が補正され、ズームレ
ンズの高倍率化や最短撮影距離の短縮化が図れる。In this way, the photographing distance R and the zoom lens 2
The focal length f of 1 is detected, and the amount of extension Δ of the focusing lens group Z1 of the zoom lens 21 is calculated based on the detected values to drive the focusing lens group Z1. The amount of out-of-focus is corrected, and the zoom lens can have a high magnification and the shortest shooting distance can be shortened.
【００２５】なお、上記第２の実施例では、撮影距離Ｒ
とズームレンズ２１の焦点距離ｆとを検出して（６）式
により合焦用レンズ群Ｚ１の繰り出し量Δを演算する例
を示したが、焦点距離ｆの代りにズームレンズ２１の被
写体側の先端から結像面Ｆまでの距離、すなわちズーム
レンズ２１の全長ｌを検出し、この全長ｌと撮影距離Ｒ
とに基づいて（４）式により合焦用レンズ群Ｚ１の繰り
出し量Δを演算してもよい。この場合、全長ｌはズーム
レンズ２１にエンコーダーなどを設けて検出すればよ
い。また、本実施例では、合焦用レンズ群が最も被写体
側に配置されたズームレンズを用いているが、いわゆる
内焦式ズームレンズでも本発明は適用可能である。In the second embodiment, the photographing distance R
An example in which the moving amount Δ of the focusing lens group Z1 is calculated by the equation (6) by detecting the focal length f of the zoom lens 21 and the zoom lens 21 is shown. The distance from the tip to the image plane F, that is, the total length 1 of the zoom lens 21 is detected, and the total length 1 and the shooting distance R are detected.
The amount of extension Δ of the focusing lens group Z1 may be calculated by the equation (4) based on In this case, the total length 1 may be detected by providing the zoom lens 21 with an encoder or the like. Further, in the present embodiment, the zoom lens in which the focusing lens group is arranged closest to the subject is used, but the present invention is also applicable to a so-called internal focus type zoom lens.
【００２６】以上の実施例の構成において、ズームレン
ズ１１，２１の第一レンズ群Ｚ１が合焦用レンズ群を、
測距装置１３が測距手段を、焦点距離検出装置１５が焦
点距離検出手段を、制御回路１２，２２が演算手段を、
レンズ駆動装置１８がレンズ駆動手段をそれぞれ構成す
る。In the structure of the above embodiment, the first lens group Z1 of the zoom lenses 11 and 21 is the focusing lens group,
The distance measuring device 13 is distance measuring means, the focal length detecting device 15 is focal length detecting means, and the control circuits 12 and 22 are arithmetic means.
The lens driving device 18 constitutes each lens driving means.
【００２７】[0027]
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、撮影距離とズームレンズの焦点距離を検出し、そ
れらの検出値に基づいてズームレンズの合焦用レンズ群
の繰り出し量を演算し、合焦用レンズ群を駆動するよう
にしたので、ズーミング時のピントずれ量が補正され、
ズームレンズの高倍率化や最短撮影距離の短縮化が図れ
る。また、請求項２の発明によれば、撮影距離とズーム
レンズの全長を検出し、それらの検出値に基づいてズー
ムレンズの合焦用レンズ群の繰り出し量を演算し、合焦
用レンズ群を駆動するようにしたので、ズーミング時の
ピントずれ量が補正され、ズームレンズの高倍率化や最
短撮影距離の短縮化が図れる。As described above, according to the first aspect of the present invention, the shooting distance and the focal length of the zoom lens are detected, and the amount of extension of the focusing lens group of the zoom lens is determined based on the detected values. Since the calculation is performed and the focusing lens group is driven, the amount of focus deviation during zooming is corrected,
It is possible to increase the zoom lens magnification and shorten the shortest shooting distance. According to the second aspect of the present invention, the shooting distance and the total length of the zoom lens are detected, and the amount of extension of the focusing lens group of the zoom lens is calculated based on the detected values to determine the focusing lens group. Since the zoom lens is driven, the focus shift amount during zooming is corrected, and the zoom lens can have a high magnification and the shortest shooting distance can be shortened.
【図１】クレーム対応図。FIG. 1 is a diagram for responding to a complaint.
【図２】クレーム対応図。FIG. 2 is a complaint correspondence diagram.
【図３】ズームレンズの合焦用レンズ群の合焦のための
繰り出し量の算出方法を説明する図。FIG. 3 is a diagram illustrating a calculation method of a moving amount for focusing of a focusing lens group of a zoom lens.
【図４】第１の実施例の構成を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the first embodiment.
【図５】第１の実施例のマイクロコンピュータで実行さ
れる制御プログラム例を示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing an example of a control program executed by the microcomputer of the first embodiment.
【図６】ズームレンズの合焦用レンズ群の合焦のための
繰り出し量の算出方法を説明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating a method of calculating a moving amount for focusing of a focusing lens group of a zoom lens.
【図７】第２の実施例の構成を示すブロック図。FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment.
【図８】第２の実施例のマイクロコンピュータで実行さ
れる制御プログラム例を示すフローチャート。FIG. 8 is a flowchart showing an example of a control program executed by the microcomputer of the second embodiment.
【図９】ズームレンズのズーミング前後の様子を示す
図。FIG. 9 is a diagram showing a state before and after zooming of the zoom lens.
【図１０】非ＴＴＬ測距装置をズーミング時に最も被写
体側にある合焦用レンズ群と一体で移動する例を示す
図。FIG. 10 is a diagram showing an example in which a non-TTL distance measuring device is moved integrally with a focusing lens group that is closest to the subject during zooming.
１０，２０ カメラ本体 １１，２１，１０１，２０１ ズームレンズ １２，２２，２３ 制御回路 １３ 測距装置 １４ 測光装置 １５ 焦点距離検出装置 １６，１７ スイッチ １８ レンズ駆動装置 １９ シャッター装置 Ｚ１ ズームレンズの第１レンズ群（合焦用レンズ群） Ｚ２ ズームレンズの第２レンズ群 Ｈ 被写体 Ｆ 結像面（フィルム面） １００，２００ 合焦用レンズ群 １０２，２０２ 測距手段 １０３ 焦点距離検出手段 １０４，２０４ 演算手段 １０５，２０５ レンズ駆動手段 ２０３ レンズ全長検出手段 10, 20 Camera body 11, 21, 101, 201 Zoom lens 12, 22, 23 Control circuit 13 Distance measuring device 14 Photometric device 15 Focal length detection device 16, 17 Switch 18 Lens driving device 19 Shutter device Z1 First zoom lens Lens group (focusing lens group) Z2 Second lens group of zoom lens H Subject F Image plane (film surface) 100,200 Focusing lens group 102,202 Distance measuring means 103 Focal length detecting means 104,204 Calculation Means 105, 205 Lens driving means 203 Lens total length detecting means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 13/36 7811−2Ｋ Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ (72)発明者 芝山 敦史 東京都品川区西大井１丁目６番３号 株式 会社ニコン大井製作所内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Internal reference number FI Technical display location G03B 13/36 7811-2K G03B 3/00 A (72) Inventor Atsushi Shibayama Nishiooi, Shinagawa-ku, Tokyo 1 6th-3rd Nikon Oi Manufacturing Co., Ltd.